21 בינואר 2015
סרטון זה מדגים פרוטוקול לביצוע הקלטות אלקטרופיזיולוגיות של סיב יחיד על הכנת עצב המעי הגס של עכבר במבחנה.
המטרה הכוללת של הניסוי הבא היא לאפיין פונקציונלית קצות עצבים חיצוניים בפי הטבעת של העכבר במבחנה. זה מושג על ידי קצירת המעי הגס ועצב הצוואר Splunk של האגן או המותני המחובר ברצף והצבת הרקמה בתא הקלטה במבחנה כשלב שני, תא העצב של צוואר Splunk באגן או במותני מפוצל לחוטים עדינים כך שניתן לבצע רישומים אלקטרופיזיולוגיים של סיבים בודדים של אקסונים עצביים בודדים. לאחר מכן, קצות עצבים בודדים של המעי הגס מזוהים על ידי גירוי חשמלי בלתי מוטה של שדות הקליטה ומסווגים פונקציונלית על סמך פרופילי התגובה לשלושה גירויים מכניים נפרדים.
בנוסף, ניתן לבדוק תגובות לכימיקלים המופעלים על קצות העצבים על ידי בידוד שדה הקליטה בחתיכת צינור פליז והחלפת התמיסה בתמיסה המכילה את הכימיקל או תערובת הכימיקלים. התוצאות מראות כי המעי הגס של העכבר מועצב על ידי חמש מחלקות שונות של רגישות למכאנו. בנוסף, כ-25% מה-ens של המעי הגס הם לא רגישים מכנית או קולטנים שקטים.
שיטה זו משמשת אותנו ואחרים לחקר העצבוב החושי של המעי הגס. אנו מעוניינים להשתמש בגישת מחקר זו מכיוון שהפרעות רבות במערכת העיכול קשורות לרגישות או לשינוי בריגוש של העצבוב החושי. העניין שלנו בהבנת מנגנוני הרגישות קשור לרצון שלנו לעזור לפתח אסטרטגיות טיפוליות שעשויות להיות שימושיות כדי לווסת את הכאב ואי הנוחות הקשורים בדרך כלל להפרעות במערכת העיכול הללו, כגון תסמונת המעי הרגיז.
הדגמה חזותית של שיטה זו היא קריטית מכיוון שקשה מאוד לשלוט בדיסקציה של הרקמות ובשלבי פיצול העצבים. העצבים מחדשים. המעי הגס הדיסטלי יכול להיפגע בקלות במהלך הדיסקציה.
לפיכך, ניתוח זהיר ויש שלבי פיצול הם ממש קריטיים למי שרוצה לשחזר את הניסוי הזה. מיד לאחר המתת חסד של עכבר יש להוציא אותו, לחתוך את תא בית החזה, לנקב את הפרוזדור הימני ולטבול את פגר העכבר, וכחצי ליטר תמיסת Creb קרה כקרח. לאחר מכן, הסר בזהירות את כל הקרביים למעט המעי הגס ואיברי האגן.
לאחר מכן חצו את גוף העכבר בסביבות T 12 מעט מעל הסרעפת של בית החזה והעבירו את חצי הגוף לתא חיתוך המכיל תמיסת בועות קרות כקרח. תחת סטריאוסקופ, הסר את שלפוחית השתן ואת איברי הרבייה על ידי מעבר בצמתים שלהם לשופכה. כמו כן, הסר את אבי העורקים היורד עד שהוא מתפצל לעורקי הכסל הנפוצים.
כעת, שחרר את עצבי הצוואר של האגן או המותני מהרקמות שמסביב. עקוב אחר העצבים מחוץ לפסגת הכסל עד לנקודת הכניסה שלהם לעמוד החוליות. עצבי האגן נכנסים לעמוד השדרה L 6 ו-S אחד והעצבים המותניים נכנסים ל-T 13 ו-L אחד המודגם.
הנה דיסקציה של עצבי האגן השמאלי והימני. לאחר מכן, חותכים את סינתזת הערווה וחותכים את המפרקים האצטבולריים הימניים והשמאליים. לאחר מכן הסר את עצם הכסל לאחר הסרת הכסל, נתח את המעי הגס הדיסטלי עם העצב המצורף חופשי.
העצב המחובר מהשריר ורקמת החיבור שמסביב. העצב רגיש לנזק מכני. אנו משוחררים מהרקמה הסובבת אותו, ולכן יש להקפיד במיוחד להימנע ממשיכה או צביטה של העצב.
לאחר מכן העבירו את המעי הגס עם העצב המחובר לתא הרקמות. פתח את המעי הגס לאורך הגבול האנטי מזנטרי ומקם את הצד הרירי של המעי הגס כלפי מעלה. לאחר מכן הרחיבו את העצב לתא ההקלטה, המחובר לתא האמבטיה באמצעות חור עכבר ושער.
מקם את גזע העצב על מראת זכוכית קטנה. המראה הידרופילית והעצב יידבק אליה. עכשיו ליד תא ההקלטה, הצמד את הקצה המזנטרי של המעי הגס.
כעת התמזגו תא אמבטיה עם תמיסת Creb מחומצנת חמה ומלאו את תא ההקלטה בשמן מינרלי להשלמת ההגדרה. חבר את האורך האנטי מזנטרי של המעי הגס למגרפה של ווים המחוברים למפעיל כוח מתחת למיקרוסקופ הסטריאו בהגדלה גבוהה. קלף בזהירות את מעטפת העצב מעצב הצוואר המבודד של האגן או המותני באמצעות מלקחיים עדינים.
הקניטו את גזע העצב לחמישה עד שמונה צרורות עצבים שכל אחד מהם בעובי של כ-100 מיקרון. כעת שים את אלקטרודת הייחוס במגע עם תמיסת קרבס בתא הרקמות. לאחר מכן מקם ברצף את צרורות העצבים הבודדים על אלקטרודת ההקלטה כדי לעורר פוטנציאל פעולה מהמעי הגס.
יש ללטף בעדינות את משטח המעי הגס בעזרת מברשת צבע רכה. כך זהה את צרור העצבים או הצרורות המעצבנים את המעי הגס. כעת באמצעות זוג קצות מחט בגודל 30, פצל עוד יותר את צרור העצבים לחוטים בעובי 10 מיקרון והנח את אחד החוטים על אלקטרודת ההקלטה.
שלב זה דורש רמה גבוהה של תיאום ומיומנות עין-יד. לאחר מכן, כדי לעורר חשמלית את קצות העצבים הנכנסים, מקם את האלקטרודה הקונצנטרית בעלת הקצה העגול בניצב למשטח הרירי וגירוי בעוצמת סף על. זה מייצר זרם המתפשט על פני רדיוס של שני מילימטרים.
כדי למצוא קצוות קליטה, הזז את האלקטרודה באופן שיטתי בצעדים של 1.5 מילימטר לאורך ורוחב פי הטבעת השטוח. כאשר סיום אפרנטי מתרגש, התאם את מיקום האלקטרודה ואת עוצמת הגירוי כדי לאתר את שדה הקליטה הדורש את עוצמת הגירוי הנמוכה ביותר כדי להגיב. אם סף הגירוי גדול משלושה מיליאמפרים, השליכו את קצה העצב הזה ועברו לחקור חוט עצב אחר.
כעת חשב את מהירות ההולכה מהמרחק בין האלקטרודה המגרה בשדה הקליטה לאתר ההקלטה, ומעיכוב ההולכה בין חפץ הגירוי לתחילת פוטנציאל הפעולה. לאחר איתור שדה קליטה על ידי גירוי חשמלי, הפעל שלושה גירויים מכניים. ראשית, הפעל גירוי גישוש על ידי לחיצה על קצה מאבק פון מכויל, כמו מונופילמנט ניילון בניצב לכיוון שדה הקליטה במעי הגס השטוח.
השתמש במונופילמנטים המייצרים כוח של 0.4 גרם וגרם אחד. שנית, לייצר גירוי מלטף על ידי ליטוף עדין של רירית המעי הגס עם גדיל נימה ניילון עדין המייצר כוח של 10 מיליגרם ליצירת מתח גזירה קטן של פני השטח בשדה הקליטה. שלישית, בצע את המתיחה ההיקפית באמצעות מפעיל כוח מבוקר מחשב.
בקש ממנו לספק כוח מתוח רמפה בכיוון היקפי לאורך הקצה האנטי מזנטרי של המעי הגס. כעת סווג את ה-ENS כרירית שרירית, רירית שרירית, או MIAA, חסר רגישות מכנית. מבוסס על תוצאות שלושת הבדיקות.
התחל ברישום תגובה בסיסית לגירוי מכני כמו בסעיף הקודם על ידי בדיקה מכנית היקפית, מתיחה או מאונכת כדי לבדוק רגישות כימית. ראשית מצפים את הקצה התחתון של חתיכת צינור פליז או נירוסטה בנפט ומניחים אותו מעל שדה הקליטה במעי הגס. כעת שאפו את תמיסת קרבס מתוך הצינור והחליפו את התמיסה ב-170 מיקרוליטר של תמיסת בדיקה.
השאירו את הצינור במקומו למשך שלוש עד חמש דקות תוך מעקב אחר תגובות באפרנט. מיד לאחר הסרת הצינור תוך ארבע עד שש דקות, בדוק את התגובה הנכנסת לאותו גירוי מכני כמו בתגובה הבסיסית. לאחר 15 דקות ומעלה, הריאגנטים יכולים להיחשב כשטופים.
ואז הגירוי המכני מופעל שוב. כדי להשוות לנמלים הבסיסיות, עצב מנותח עורר כדי למצוא שדה קליטה. שדה הקליטה זוהה על ידי תגובה פוטנציאלית לפעולה באמצעות עיכוב הולכה של פוטנציאל הפעולה.
מהירות ההולכה המחושבת הייתה נקודה של 43 מטר לשנייה, שהיא הרבה בטווח של סיב C לא מיאלין. לאחר שזיהה את שדה הקליטה, הוא נבדק בניצב על ידי פון פריי כף יד כמו מונופילמנטים, וגם ליטף בעדינות על ידי חוט ניילון עדין כף יד. תגובות AFR לבדיקה הוערכו גם על ידי מפעיל כוח מבוקר מחשב המספק לאותו אתר במעי הגס, סדרה של כוחות מכניים מתוזמנים וניתנים לשחזור במדויק.
באופן דומה, מתיחה היקפית של המעי הגס הועברה על ידי אותו מאמץ מפעיל. ניתן להבחין בין תגובות על סמך התגובות לתגובות גישוש, ליטוף ומתיחה מחומר רגיש למתיחה שהתעוררו על ידי שלוש מתיחות היקפיות רצופות המופרדות בחמש דקות. מספרי הספייק הוצמדו באופן שווה והוצגו כפונקציות תגובת גירוי שחשפו יכולת שחזור גבוהה וגם גודל תגובה וסף תגובה.
לאחר מכן יושמו כימיקלים. הפעלה ישירה של ens התרחשה לאחר מריחת תמיסה היפרטונית חומצית לאחר מריחת מרק דלקתי על מביא לא רגיש מכנית. לא התרחשה הפעלה של הסיומת, אך רכישת רגישות למנו הייתה ברורה.
אפרנט רגיש למתיחה ורגיש למנו היה רגיש גם למתיחה מכנית של שדה הקליטה לאחר מריחת מרק דלקתי לאחר שליטה, בדרך כלל לוקח שלוש עד ארבע שעות להשלים את דיסקציה של הרקמה ולהשיג רישום סיבים בודדים. ניסוי טיפוסי לוקח יום שלם מתחילתו ועד סופו. לאחר שראית את הסרטון הזה, עליך להבין כיצד להסיר ולקצור בניתוח את המעי הגס עם עצבים מחוברים.
לאחר מכן להיות מסוגל להקליט מסיבי אהרן בודדים בעצב האגן או בעצב המותני, ולעצב את המעי הגס באמצעות אסטרטגיית חיפוש חשמלית בלתי מוטה. לאחר מכן אתה אמור להיות מסוגל לזהות קצוות קליטה בפי הטבעת ולבדוק אותם לרגישות למכאנו כמו גם רגישות לכימותרפיה על ידי יישום כימיקלים ישירות על הקצוות הקליטים. תכשיר זה הוא תכשיר רב עוצמה המאפשר ללמוד מנגנונים פתופיזיולוגיים כמו גם שאלות פיזיולוגיות בסיסיות במעי הגס.
צפו בתמליל המלא וקבלו גישה לאלפי סרטונים מדעיים
סרטון זה מדגים פרוטוקול לביצוע רישומים אלקטרופיזיולוגיים של סיב בודד בהכנה של עצב ומעי גס של עכבר in vitro. מטרת המחקר היא לאפיין באופן תפקודי סיומי עצב אפרנטיים חיצוניים במעי הגס של העכבר.
פרוטוקול זה מאפשר אפיון תפקודי בלתי מוטה של סיומות עצבים תחושתיים (afferent) במעי הגס, ובכך מספק מערכת רלוונטית למחלה לבדיקת מנגנוני כאב ויסceral. באמצעות זיהוי מחלקות רגישות למכניקה והערכת רגישות למתווכים דלקתיים, הוא תומך בתיקוף מטרות (target validation) ובצמצום סיכונים מכניסטיים במחקר של הפרעות במערכת העיכול. גישה זו מעניקה ביטחון חיזוי להערכת טיפולים נוירומודולטוריים המיועדים למצבים כגון תסמוימת המעי הרגיז.
השיטה משתלבת ברצף הגילוי, החל מבדיקת היפותזת המטרה ועד לזיהוי מוביל (lead), ותומכת בהבנה מכניסטית של מסלולים תחושתיים בהפרעות גסטרואינטסטינליות.